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© 2018 Azbil Corporation. All rights reserved.
2019年3月25日(月)
多彩なエネルギーリソースをAutoDR™システム により統合制御するVPP構築実証事業
B-1 VPPアグリゲーター事業
アグリゲーションコーディネーター・
リソースアグゲーター:アズビル株式会社
実証協力者:東京電力エナジーパートナー株式会社、日本工営株式会社
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目次
1
実証概要
H30年度中の実施事項
実証の成果・課題・対策(個別・VPP/V2G全体)
セキュリティ対策の実施状況
次年度以降の実証・事業計画(ビジネスモデルと想定規模を含むこと)
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実証概要 • 主として民生業務部門(日本のエネルギー消費の約2割を占める。業務ビル、地域冷暖房施設等)に存在するエネルギーリソースを束ねてVPPリソース化する。
• 「VPPアグリゲーター事業」の中で、VPPシステム構築をさらに進め、需要家を集めてVPP実証を行うとともに、リソースの専門家、電力会社等と連携し制度的課題の洗い出しを行う。
• すでに周波数調整の需給調整市場が存在する欧州で実績のある、蓄電池を用いた周波数調整システムの日本での活用を検討する。
■実証イメージ 蓄電池やEVは、業務用ビルのBEMSにとっては新しく管理対象となるエネルギーリソースであるため、普及を見据えて通信方法や管理・制御方法を構築しておく必要がある。
■実証・制御内容
• DR実施時に需要家サイトにある制御対象設備に予め設定した通りの制御が全自動で行われる。=AutoDRTMシステム
• 過去のDR実証で稼働済みのAutoDRに、以下機能の追加および改善を行う。 フィードバック制御機能 指令値変更対応機能
アズビルアグリゲーションサーバー
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H30年度中の実施事項
3
• 共通実証の全てのメニューに参加
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H30年度中の実施事項
4
下げDR実証において、需要家ポートフォリオを工夫し、AutoDRで統合制御することにより、精度向上や指令値変更に対応する制御を実施した。
• 需要家ポートフォリオとフィードバック制御
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H30年度中の実施事項
5
グループ3の需要家として、BEMSとEVを接続する実証(V2B)を組み込む。
グループ4の需要家として、東京電力管内に蓄電池を導入する。
• 世界中でEVシフトの動きが加速している。 • オフィスビルでは駐車場が併設されるケースが一般的であり、 営業車両やサービス用の社有車が月極め駐車場として利用している。
• テナントはCO2排出量を低減させるため、今後急速にEVシフトが進むと考えられ、業務用ビルでのEVの活用、マネジメントが必要となる。
充電
放電 EV使用後に次回使用日時を充電サイトに入力
クラウド
充電スタンド BEMS
制御信号の送受信
・BACnet
・Modbus
・接点,アナログ信号など
• 指令値変更に対応するVPPリソース拡大計画
■ V2B、BEMSとの連携の必要性
■ 実証内容 • 自動車がEV化されると、オフィスビルの地下にある月極め駐車場には充電スタンドが必要となる。 • テナントが勝手に充電を行うとデマンドの管理が困難となる為、ある程度のマネジメントが必要となり、
BEMSによる管理が可能と考える。 • 一方でEVからの放電も、業務用建物でデマンド管理やDRに有効なエネルギーリソースであり、BEMSを充電スタンドと接続させ、充電のマネジメントやDRへの有効性を実証する。
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実証の成果・課題・対策(個別・VPP/V2G全体)
6
• VPP全体における滞在率および制御可能量の達成率
滞在率:1分計測値(kWの平均値)±10%内への30分(30コマ)
達成率:制御可能量に対する実績割合
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実証の成果・課題・対策(個別・VPP/V2G全体)
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一般的な業務用ビルでは、スマートメーターの受電電力量を計量している。今年度の実証において、滞在率を評価するデータは、その 1分値データ(kW)である。データはスマートメーターよりパルスで収集(計量)している。
パルスでの計量が、1kWh/pulse、10kWh/pulse、100kWh/pulseと需要家により異なる。パルスレートが大きいほど、1分でのデータの反映確率が低くなり、実態を反映しにくくなっている。 この計量方法による滞在率の計測は、実態と異なっている可能性が高く、成功判定基準としての妥当性に疑問を感じる。
アナログ値のデータを用いて、滞在率の検証を実施、その有用性を判断する。大規模な需要家によってはアナログ値のデータを収集できているため、そのデータを活用する。 あるいは、アナログ値をデータ収集できるよう別途機器を設置する。ただし、コスト増や停電を伴う工事となるため、三次調整力②に参加して頂く需要家にとって大きなハードルとなる。
• 課題
• 対策
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実証の成果・課題・対策(個別・VPP/V2G全体)
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■システム構成図 ■制御結果
放電中 放電中
放電指令により蓄電容量が減少
10:30 10:45 11:00 11:15 11:30 11:45 12:00 12:15 12:30 12:45 13:00 13:15 13:30 13:45 14:00 14:15
1月24日(木) 50% 100% 0% 100%
制御実施時間帯 制御実施時間帯
来年度の実証においても、継続してV2B実証の予定であるが新たな接続では、海外で標準化しているBACnetやModbusも対応する準備をして対処していく。
• V2B実証:1/24(木)の三次調整力①相当(下げDR)に電気自動車(EV)に内蔵してある蓄電池に対して、AutoDRシステムから放電させる制御を実施。
• 指令値変更において、100%の指令値が発動された時にEVの放電制御が実施される。該当日においては、10:45~12:00、12:45~14:30で制御を実施。
• 課題
一般的な業務用ビルに導入しているBEMSの通信プロコトルはBACnetというプロコトルである。今回の実証で使用した充放電器は、BACnetやModbusで通信可能な製品であったが、通信上の細かい解釈や取決めが異なり、かなりの時間を要してしまった。
• 対策
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次年度以降の実証・事業計画(ビジネスモデルと想定規模を含むこと)
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集中熱源方式の配管内部は年間を通じて、5℃~50℃の範囲内で一般の用水(冷温水)が充填されており、ポンプによって循環している。
この循環水が管路を一周するための時間は配管径、配管長、ポンプ吐出圧、吐出量によって計算されるが一般に30分以上の時間を要する。したがって熱源機の停止後最大30分程度は居室の空調に影響なく空調を継続できる。
この経過時間を利用し、配管蓄熱による空調持続をDRに活用、検証する。
・2,800万kW
※15年間における電動熱電気の出荷の合計
・COP=4で換算すると、700万kW 参考:日本冷凍空調工業会の出荷データ
• 三次調整力:熱源保有水を活用したDR
■ 想定される電動熱源機の市場ポテンシャル
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次年度以降の実証・事業計画(ビジネスモデルと想定規模を含むこと)
10
■蓄電池を使用したDR
日本工営の蓄電池を系統連系させ、実証を行う。
英国ナショナルグリッドにおける周波数調整力
のビジネス実績の知見を活かし、実証、分析、
課題整理を行う。
■電気自動車(EV)を使用したDR
充放電機とEVを系統連系させ、実証を行う。
海外および国内での実証結果(2秒以下の充放電
等)の知見を活かし、実証、分析、課題整理を行
う。
• 一次調整力:GF相当